机械无级变速器分析

机械无级变速器分析

摘要

机械无极变速器传动是指在某种控制的作用下使机器的输出轴转速可在两个极值范围内连续变化的传动装置。能够适应工艺要求多变、工艺流程机械化和自动化发展以及改善机械工作性能。它具有主动和从动两根轴，并能通过传递转矩的中间介质把两根轴直接或间接地联系起来，以传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比在两极值范围内连续而任意地变化。

钢球式无极变速器是以钢球作为中间传动元件，通过改变钢球主动侧和从动侧的工作半径来实现输出轴转速连续变化的机械无级变速器。由钢球、主动锥轮、从动锥轮和内环所组成。动力由输入轴输入，带动主动锥轮同速转动，经钢球利用摩擦力驱动内环和从动锥轮，再经从动锥轮，V形槽自动加压装置驱动输出轴将动力输出，调整钢球抽芯的倾斜角就可达到变速的目的。本文分析在传动过程中变速器的主、从动轮，钢球的工作原理和受力关系；通过受力关系分析。

这种无级变速器具有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：变速范围较宽；恒功率特性好；可以升、降速,正、反转；运转平稳,抗冲击能力较强；使用寿命长；调速简单,工作可靠；容易维修。

关键词：机械无级变速器原理钢球调速

#

绪论

机械无级变速器的概述和应用

机械无级变速器是由变速传动机构、调速机构以及加压装置和输出机构组成的一种传动装置。其功能特征主要是：在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求。

机械无级变速器转速稳定、滑动率小、具有恒功率机械特性、传动效率较高，能更好地适应各种机械的工况要求及产品需要，易于实现整个系统的机械化、自动化，且结构简单，维修方便、价格相对便宜；特别是某些机械无级变速器可以在很大的变速范围内具有恒功率的机械特性，这是电气和液压无级变速所难以达到的。机械无级变速器的适用范围广，在驱动功率不变的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速以产生相应的驱动力矩（如

化工行业中的搅拌机械，即需要随着搅拌物料的粘度、阻力增大而能相应减慢搅拌速度）；根据工况要求需要调节速度（如起重运输机械要求随物料及运行区段的变化而能相应改变提升或运行速度，食品机械中的烤干机或制药机械要求随着温度变化而调节转移速度）；为获得恒定的工作速度或张力而需要调节速度（如断面切削机床加工时需保持恒定的切削线速度，电工机械中的绕线机需保持恒定的卷绕速度等）；为适应整个系统中各种工况、工位、工序或单元的不同要求而需协调运转速度以及需要配合自动控制（如各种各样半自动或自动的生产、操作或装配流水线）；为探求最佳效果而需变换速度（如离心机需调速以获得最佳分离效果）；为节约能源而需进行调速（如风机、水泵等）；此外，还有按各种规律的或不规律的变化而进行速度调节以及实现自动或程序控制等。

综上所述。可以看出采用无级变速器，尤其是配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩，能更好的适应各种工况要求，使之效能最佳，在提高产品的产量和质量，适应产品变换需要，节约能源等方面皆具有显著的效果。故无级变速器目前已成为一种基本的通用传动形式，在各工业部门已获得广泛应用。

机械无级变速器最初是在19世纪70年代出现的，由于当时受材质与工艺方面的条件限制，发展缓慢。直到20世纪70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无极变速器的限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及要求改进机械工作性能，需要大量采用无级变速器。因此在这种形势下，相应地促进了机械无级变速器的研制和生产，使各种类型的系列产品快速增长并获得了广泛的应用。

机械无级变速器分为摩擦式、链式、带式和脉动式四大类。

（1）~

（2）摩擦式无级变速器利用主、从动元件（或通过中间元件）在接触处产生的摩擦

力和润滑油膜牵引力进行传动，故通称为牵引（式）传动，并可通过改变其接触处的工

作半径实现无级变速。摩擦式无级变速器由三部分组成：传递运动和动力的摩擦变速传

动机构；保证产生摩擦力所需的加压装置；实现变速的调速机构。

（3）链式无级变速器利用链轮和钢质挠性链条作为传动元件来传递运动和动力

的机械变速装置。链式无级变速器由链轮和链条构成的传动机构、调速机构和链条张紧

加压机构三部分组成，利用链条左右两侧面与作为链轮的两锥盘接触所产生的摩擦力进

行传动，并通过改变两对锥盘的轴向距离以调整它们与链的接触位置和工作半径，从而

实现无级变速。

（4）带式无级变速器与链式变速器相似，其变速传动机构是由作为主、从动带

轮的锥盘及张紧在其上的传动带组成。利用传动带左右两侧面与锥盘接触所产生的摩擦

力进行传动，并通过改变两锥盘的轴向距离以调整它们与传动带的接触位置和工作半径，从而实现无级变速。带式无级变速器结构简单，又具有工作平稳，能吸收振动和具

有过载保护作用，传动带易磨损，但其更换方便，价格低廉。带式无级变速器的主要缺点是外形尺寸较大，变速范围较小。

（5）脉动式无级变速器主要由传动机构、输出机构和调速机构三个基本部分组成。其传动机构采用几何封闭的低副机构，故具有工作可靠、承载能力高、变速性能稳定的特点。

毕业论文内容和要求

内容：小功率机械无级变速器结构原理分析；机械无级变速器变速器的有关数据计算及认证；对关键部件进行强度和寿命的计算。

机械无级变速方式丰富，为此仅选择钢球式无级变速器分析计算，描述如下。

~

钢球式无级变速器

&

1--输入轴；2--密封圈；3--端盖；4--轴承；5--螺栓；6—轴承；7—左箱体；8—加压盘；9—锥轮；10—调速齿轮；11—联接杆；12—传动钢球；13—外环；14—不完全调速齿轮；15—调速手柄；16—套筒；17—单圆头普通平键；18—螺母M8；19、21—螺栓；20—箱盖；22—右箱体；23—输出轴；24—碟形弹簧；25—套筒；26—加压钢球；27—保持环

图2- 钢球式无级变速器

钢球式无级变速器结构如图2-所示，动力由输入轴1输入，通过加压装置（加压盘8、加压钢球26、碟形弹簧24），带动主动锥轮同速转动，经一组8个传动钢球12利用摩擦力驱动外环13和从动锥轮；再经从动锥轮、加压装置驱动输出轴23，最后将运动输出。

^

图2- 钢球式无级变速器变速示意图

钢球式无级变速器变速示意如图2-所示，主要由扭矩输入输出锥轮9和一组传动钢球12（通常为8个）组成。主、从动锥轮分别装在轴1、23上，传动钢球12被压紧在两锥轮的工作锥面上，锥轮和传动钢球为点接触，传动钢球内穿联接杆11并可在联接杆上绕其自由转动。工作时，主动锥轮依靠摩擦力带动钢球绕联接杆旋转，钢球同样依

靠摩擦力带动从动锥轮转动。轴1、23传动比，由于R1=R2,所以。其中

r1和r2分别为主、从动锥轮切点到联接杆垂直距离。在调速机构的作用下，调整支承联接杆的倾斜角与倾斜方向，即可改变钢球的传动半径r1和r2，从而实现传动比的平稳变化，实现无级变速。在轴向力作用下，使三者之间接触良好，有效的传递力与扭矩。联接杆11的两端嵌装在左箱体7和右箱体22的径向弧形倒槽内，并穿过调速齿轮

10的曲线槽；调速齿轮10的端面分布一组曲线槽，曲线槽数目与钢球数相同。曲

线槽可用阿基米德螺旋线，也可用圆弧，如图2- 所示。调速时，通过调速手柄15

带动不完全调速齿轮14转动，由于不完全调速齿轮14与调速齿轮10始终保持啮

合状态，从而实现调速齿轮10的反向运动。由于曲线槽（相当于一个控制凸轮）

的作用迫使联接杆11绕传动钢球12的轴心线摆动，倾斜角发生变化，导致传动钢

球与两锥轮的接触半径改变，输出轴转速得到调节。

【

#

图2- 调速涡轮的槽形曲线

钢球式无级变速器的结构也比较简单，原理清晰

因为选用的是8个钢球，所以一个曲线槽跨度是900，即从最大传动比调到最小传动比，需要使其转过900，主动斜齿轮的直径为从动斜齿轮的3/4，这样只要主动轮转动1200，那么从动轮就会转动900。

…

主要零件的计算

钢球外锥式无级变速器主要零件包括主﹑从动锥齿轮，加压盘，调速齿轮上变速曲线槽，输入轴，输出轴，输入﹑输出轴上轴承，输入﹑输出轴上端盖，调速机构等部分的载荷计算，下面分别介绍以上内容。

钢球与主、从动锥轮的计算

（1）选材料：钢球、锥轮、外环及加压盘均匀GCr15,表面硬度HRC61，许用接触应力：其中，传动件的[σj]=2200～2500Mpa加压元件的[σj]=4000～5000Mpa （2）有关参数：锥轮锥顶半角α=45o，钢球个数m=8，锥轮与钢球的直径比c1=D1/d p=,地面摩擦系数μ1=，μ2=，m人=65kg，m车=20kg，g=s2，取自行车车速v车=15km/h=s，轮胎直径d1=560mm，η变= 。

（3）计算传动钢球的直径d p：

》

由力学知识可得：轮胎所产生的转矩与钢球摩擦所产生的转矩应平衡：

其中：R1=280mm，Q为钢球所受正压力

代入数据可得：

由于传动件的[σj]=2200～2500Mpa 带入上式得：

d p=～

按钢球规格圆整取d q=25mm,钢球数z=8

(4)运动参数的计算

、

输入功率

= kw

输出转速r/min

传动比I max= I min=

输入转速r/min

r/min

变速范围

钢球支轴的极限转角θ

增速方向

、

减速方向

(5)有关尺寸的计算

圆锥工作直径mm

钢球中心圆直径mm

钢球侧隙

mm

外环内经mm

外环轴向截面圆弧半径mm 取R=

锥轮工作圆之间的轴向距离

)

B=12mm

调速齿轮上变速曲线槽的计算

调速涡轮槽形曲线及传动钢球的尺寸符号如图2-4所示。

整个调速过程通常在涡轮转角，取Ψ=90o。

其中：mm

（1）变速曲线槽采用圆弧槽线，变速槽中心线必须通过A、B、C三个点，它们的极坐标（以O点为极点）分别为：

时，

mm

(

I=1时，

mm

时，

mm

(2)通过三点作圆弧确定槽圆弧确定曲线半径R和中心O”

加压盘的计算

加压装置采用钢球V形槽式加压盘，此加压盘动作灵敏，工艺要求高，承载能力符合要求。

（1)加压装置有关参数

[

加压盘作用直径d p

mm

取d p=

滑动摩擦角

加压盘V形槽倾角

传动钢球的确接触应力为

Mpa ≤[σj]

每个钢球作用在V形槽侧面的正压力

N

·

用钢球加压装置时

Mpa ≤[σj]

钢球半径r q=

碟形弹簧mm

碟形弹簧预紧力为200 N

输入、输出轴的计算

1、轴上相关数据的计算

输入轴上传递的功率为P1=

输入转速n1=～r/min ,取n1= r/min

输入轴转矩N·mm

&

输出轴上传递的功率为kw

输出转速n2= r/min

输出轴转矩N·mm

2、输入轴的设计计算

初选轴径：选取轴的材料是40Cr，调质处理241～286HBS，σB=735Mpa, σS=540MPaσ-1=355MPaτ-1=200MPa[σ-1]=70MPa，取A0=100，于是得：

mm，取d min=。

3、轴的结构设计

（1）拟定轴上零件的装配方案

本方案如图2-3所示的装配的方案。

（2）确定轴的各段直径和长度

：

I轴段安装锥轮及加压盘保持架，取dⅠ=10mm，LⅠ=B锥+B弹=20mm。

Ⅱ段轴安装加压盘，取dⅡ=15mm，LⅡ=7mm。

Ⅲ轴段作为轴承座安装滚动轴承，取dⅢ=15mm，LⅢ=8mm。

Ⅳ对轴Ⅲ与轴Ⅴ上的轴承内圈起定位作用，取dⅣ=19mm,LⅣ=8mm。

Ⅴ轴段作为轴承座安装滚动轴承，取dⅤ=17mm，LⅤ=9mm。

Ⅵ轴段安装轴承端盖，取dⅥ=15mm，LⅥ=14mm。

Ⅶ轴段安装飞轮，取dⅦ=，LⅦ=12mm。

至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。轴的周向定位均采用平键连接，Ⅶ轴段平键的尺寸b*h=5*5,l=10；Ⅵ轴段平键的尺寸b*h=6*6,l=6。为保证飞轮与轴

配合有良好的对中性，故选择飞轮轮毂与轴的配合为

7

6

H

n

。滚动轴承与轴定位是由

过渡配合来保证的，轴承段的直径尺寸公差为m6。取轴端倒角为1*45o。

ⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ

#

图3-1 输入轴

4、输出轴的设计

由于主、从动锥轮一致，轴上零件布置也相同。同时主动轮的最小轴径估算为

mm≤15mm。为了节省工艺及成本，主、从动轴设计成同种轴。

调速机构的设计与计算

调速操纵机构的作用：根据工作要求以手动或自动控制方式，改变滚动体间的尺寸比例关系，来实现无级调速。同时通过速度表表盘上的指针直接指出任一调速位置时的输出速度(或传动比)。

通过使滚动体的轴线偏转来改变工作半径的。主要用于两滚动体之一的母线为圆弧的情况。

调速机构采用两斜齿轮分度调速。

调速齿轮1的设计与计算

.

模数m n=2mm

齿数z=53

螺旋角β=12o

法面压力角αn=20o

端面压力角αt

所以αt=

基圆柱螺旋角βb

所以βb=法面齿距mm

端面齿距mm

{

法面基圆齿距mm

法面齿顶高系数h an*=1

法面顶隙系数c n*=

分度圆直径mm

基圆直径mm

齿顶高mm

齿根高mm

齿顶圆直径mm

齿根圆直径mm

法面齿厚mm

/

端面齿厚mm

当量齿数

主动斜齿轮2的设计与计算

模数m n=2mm

齿数z=40

分度圆直径mm

基圆直径mm

齿顶圆直径mm

齿根圆直径mm

当量齿数

—

其余参数均与调速齿轮1相同.

两齿轮的宽度均为 5 mm .

但主动斜齿轮只需转过1200，所以该斜齿轮只需做成不完全齿轮。

主要零件的校核

输入轴的校核

如图所示，作用于锥轮的正压力Q

、

图4-1 正压力计算示意图

由前计算可知：其中mm N 所以N

单个锥轮的轴向力径向力N

轴上的载荷

计算压轴力F p

工作拉力

链条型号和节距 单排链 工作情况系数K A = 小链齿轮系数K Z =

kw

r/min 由P CA 和n 的值选10A-1，链条节距 mm

…

故 m/s 所以 N

所以

N （链条水平布置时的压轴力系数K FP =）

1.299.142?=?r p F F 所以

2.2382=r F N

所以

56.7512.23836.513211=+=+==r p r F F F F n

计算最大弯矩

\

()66229.1436.513=?==A nax M M

校核扭矩

N ·mm

Mpa ＜［σ-1］＝60Mpa

σCA =()w 2

2285726.06622?+=()3

2

2171.0285726.06622??+

= Mpa ﹤[σ-1]=60 Mpa

轴的键槽处校核

mm 3

Mpa ＜［σCA ］＝60 Mpa

￥

键强度的校核

平键的尺寸为

，键槽轴深

σp =kld

T 3

102?=5.14102214292???= Mpa≤ [σp ]=120～150 Mpa

满足条件 花键校核

其中： ψ为载荷分配不均系数，取

花键齿数 z=8

齿的工作长度l =8mm 花键齿侧的工作高度 h = mm

，

花键的平均直径

mm

σp =m zhld T ψ3

102?=5

.1385.188.0214292?????= Mpa ≤ [σp ]=40～70 Mpa

花键的连接情况是：使用或制造情况不良，齿面未经热处理，故满足要求。

输出轴的校核

作用于锥轮的正压力 Q 由前计算可知：

, 其中

mm

N

?

所以

N

单个锥轮的轴向力Fa =径向力

N

N

N

1.5589.449.441.291?=?=?合压F F r 所以8.8222=r F N 9.13801.5588.82221=+=+=合压F F F r r N 计算最大弯矩

239431.298.8221.292max

=?=?=r F M N

）

校核扭矩

所受扭矩：

4.155482803.5551.0/=??==?=T r f T 轮 N·mm A 处校核 Mpa ＜ ［σCA ］Mpa

C 出校核

W (c)=()d t d bt d 2322

2--∏=5

.1421235325.142

2???-?∏= Mpa ＜[σCA ]=60 Mpa

故校核安全

（

键强度的校核

平键的尺寸为

，键槽轴深

σp

=

kld T 2=40

5.142

4.155482???= Mpa ≤ [σp ]=120～150 Mpa 满足条件 花键校核

其中： ψ为载荷分配不均系数，取

花键齿数 z=8

齿的工作长度l =8mm 花键齿侧的工作高度 h = mm

)

花键的平均直径

mm

σp =m zhld T ψ3

102?=5

.1385.188.04.155482?????= Mpa ≤ [σp ]=40～70 Mpa

花键的连接情况是：使用或制造情况不良，齿面未经热处理，故满足要求。

输入轴上轴承的寿命计算

F d1

F r1

F d2

F r2

F ae

N

2轴承被拉松

[

N

N

1轴承被压紧

所以轴承2的当量载荷为

N 轴承1的当量载荷为

N 所以

h

h

输出轴上轴承的寿命计算

F d2F r2

F

d1

F r1

F ae

N

2轴承被拉松

N

N

所以1轴承被压紧

轴承2的当量载荷为

N 轴承1的当量载荷为

N 所以

h

h

^

无级变速器的基本结构和变速原理

无级变速器的基本结构和变速原理 沈林江，胥家政 摘要：无级变速技术是目前汽车传动系统中的前沿技术，无级变速器（CVT）与手动变速器（MT）、自动变速器（AT）相比，综合动力性能更佳，能与发动机形成理想的动力匹配，因此，无级变速汽车是当今发展的主要趋势之一。无级变速器中最为重要的一项是电液控制技术，直接影响到汽车变速品质、经济性以及动力性。速比控制、夹紧力控制和起步离合器的控制是无级变速控制系统的关键。 关键词：无级变速；结构；原理；特点 Basic structure and Variable speed principle of the CVT Shen lin-jiang , Xu jia-zheng Abstract: Continuously variable transmission technology is currently in the forefront of automotive technology,continuously variable transmission (CVT) with manual transmission(MT),automatic transmission(AT),an integrated vechicle is the development of the car one of the main trend. CVT is the most important one is the electro-hydraulic control technology.Car speed directly affects the quality and economy, and dynamic.However ratio control, clamping force control and control is the key to starting clutch CVT control system. Key word: I nfinitely variable speeds; structure; principle; characteristic 引言 汽车无级变速器能实现传动比连续变化，在更大范围内控制发动机的工作点，真正实现发动机—变速器—道路载荷的最佳匹配，所以一直以来是汽车制造商和用户追求的理想变速器。无级变速器按作用方式的不同和传动形式的差异，可分为机械式、电气式、液压式三大类。其中机械式无级变速器恒功率特性较好，有较高的传动效率，应用比较广泛，金属带式无级变速器就是典型的一种机械式摩擦无级变速器。由于金属带式无极变速器最为普遍，所以本文主要研究金属带式无级变速器的基本结构和变速原理。 1 汽车无级变速器的类型和特点 无级变速器可分为：液力变矩器，摆销链式无级变速器CVT，金属带式无级变速器CVT，环盘滚轮式无级变速器IVT这4大类。与有级变速器相比，它的优点明显：（1）提高燃油

德国SEW机械无级变速器

德国SEW机械无级变速器 简介 SEW生产两种系列的机械变速器：VARILOC?系列宽V带式无级变速器与VARIMOT?系列摩擦盘式无级变速器，结构见下图。变速器与交流鼠笼电动机组合而成调速驱动装置，在SEW模块系统里能套配各种型号（R../F../K../S..）的齿轮减速器构成输出低速、高转矩的无级调速减速电机。也可不经减速器直接驱动工作机。无级调速减速电机样本可向SEW公司函索。 1—可调带轮2—宽V带3—分离式箱体4—电动机5—调节装置6—配接附件7—减速器 1-电动机和调节座2-驱动锥3-摩擦环境和输出轴总成4-传动箱体5-箱罩6-速度控制机构 输出速度可通过手轮或链轮手动调节，也可通过伺服电机遥控。若使用变极电机可以扩大调速范围。机械调速的调节时间约为20～40s，所以这些变速装置只用于不需经常调速的场合。 机械调速传动装置的选择。 在确定所需功率和输出速度的范围之后，可从SEW产品样本中选择变速器。选择时必须注意一些重要因素。 对VARIBLOC?调速传动装置，V带的结构和尺寸是计算功率的决定因素。对VARIMOT ?调速传动装置，摩擦环的接触应力和材料是重要因素。为了能够正确地确定调速传动装置的尺寸，除所需功率和调速范围外，还应知道安装高度，环境温度和工作制。图3给出输出功率P a、效率η、转差率s与调速比i0的关系曲线。其中

机械调速传动装置不仅变换速度，而且变换转矩，因而可根据不同准则来选型。 1 按恒转矩选择 大多数传动装置需要在整个速度范围内输出转矩基本恒定。按此要求调速传动装置能承受的转矩（N·m）按下式计算 式中P amax、n amax-----最大输出功率（kw）和转速（r/min）。 这种情况所连的减速器在整个速度范围内受均匀载荷。变速器只有在最大速度时才会被完全利用，在低速时许用输出功率减小。在速度范围内的最低速度时最小输出功率（KW）按下式计算 式中R—速度范围。 2 按恒功率选择 在整个调节范围内可以利用下式计算出输出功率Pa 式中M amax—最大转矩（N·m）。 这种情况所连的减速器必须能传递合成转矩，这些转矩约比恒转矩设计时的转矩高200%～600%。变速器只有在最低输出速度时才被完全利用。 3 按恒功率和恒转矩选择 在这种情况下，调速性能被最佳利用。选择减速器应保证能够传递所出现的最大输出转矩。在n′a—n amax范围内功率保持不变. 在 n amax—n′a范围内转矩保持不变。 如果不全部利用变速器的可用速度范围，那么，由于效率的原因就使用较高的速度级。实际上，速度级较高时变速器打滑最小，传递功率最大。 SEW带式无级变速器技术数据列于下表。表中符号意义如下： R- 调速范围； R m-电动机功率（KW）； n a1-转速下限（r/min）； n a2-转速上限（r/min）； P a1-转速下限时的输出功率（KW）； P a2-转速上限时的输出功率（KW）； RZ-小齿轮轴直径(mm)。 如果用户需要无级调速斜齿轮减速电机（R../VU/VZ..DT/DV..）、无级调速斜齿轮-蜗杆减速电机（S..VU/VZ..DT/DV..）、无级调速斜齿轮-锥齿轮减速电机（K..VU/VZ..DT/DV..）的技术数据和外形尺寸，可查阅SEW产品样本。样本可向SEW公司各办事处函索。 VARIBLOC?带式无级变速器技术数据

液压机械无级变速传动在拖拉机上的应用分析

液压机械无级变速传动在拖拉机上的应用分析 徐立友1,李金辉1,张彦勇2 (1.河南科技大学车辆与动力工程学院,河南洛阳　471003;2.洛阳L Y C轴承有限公司,河南洛阳　471039) 摘　要:液压机械无级变速器是一种新型的无级变速传动装置。为此,介绍了液压机械无级变速传动的工作原理,在给出具有代表性的拖拉机用液压机械无级变速器结构方案的同时,简单分析了其传动原理和特点。同时, 结合拖拉机的作业要求,对液压机械无级变速器的结构方案、参数的选择以及自动控制系统等主要问题进行了阐述,提出了相应的原则,对应用于拖拉机的液压机械无级变速器的产品开发设计和选配具有一定的借鉴意义。关键词:拖拉机;液压机械无级变速传动;关键技术 中图分类号:S219.032.1 文献标识码:A文章编号:1003-188X(2009)11-0215-04 0　引言 目前,国外大功率拖拉机以及部分工程车辆的传动系广泛采用液力机械传动变速箱,还有部分先进机型采用全液压传动技术。其操纵方式已由手动液控向电液控制技术方面发展,并取得了非常好的效果,大大提高了整机行驶平顺性和作业性能。虽然它们都具有无级变速功能,操纵轻便,整机动力性好,可靠性高,但由于传动系的传动效率较低,直接影响了整机生产率和经济性。液压机械无级变速传动(H M-C V T)综合了液压传动和机械传动的主要优点,兼有无级调速性能和较高的传动效率。在大功率拖拉机、重型汽车、工程机械等车辆上有着良好的应用前景[1-6]。本文在分析液压机械无级变速传动原理的基础上,给出具有代表性的拖拉机用液压机械无级变速器,并结合拖拉机的作业要求,对液压机械无级变速传动的关键技术进行了阐述,以期为拖拉机液压机械无级变速器的产品开发设计提供参考。 1　液压机械无级变速传动原理 图1为液压机械无级变速传动的基本形式,发动机输出的功率分成两路,一路作为机械功率通过离合器直接传给太阳轮s,另一路作为液压功率,经传动齿轮后,通过液压传动系将功率传给齿圈r,最后功率经差动轮系合成后由行星架c输出。当离合器C脱开、 收稿日期:2009-01-09 基金项目:河南省教育厅自然科学研究计划项目(2008B460006);河南科技大学博士科研启动基金资助项目(2008-2010);河 南科技大学科学研究基金项目(2008Z Y007) 作者简介:徐立友(1974-),男,河南息县人,副教授,博士,(E-m a i l)x l y o u2002@s i n a.c o m。 制动器B接合时,发动机的功率全部经液压传动输出,随着变量泵和定量马达排量比e从0～+1变化,输出转速n b从零逐渐增大,其关系如图2中的H段。 当离合器C接合、制动器B脱开时,机械功率和液压功率经差动轮系合成后输出,此时随着e从+1～-1变化,输出转速n b在一定范围内连续无级变化,如图2中的H M段。若通过电液伺服阀控制变量泵的斜盘倾角,使液压马达的转速为0,则发动机的功率全部由机械功率传递,此时传动效率最高。 图1　液压机械传动结构图 F i g.1　C o n f i g u r a t i o no f h y d r o-m e c h a n i c a l t r a n s m i s s i o n 图2　输出转速与e的关系 F i g.2　R e l a t i o n s h i p o f o u t p u t r e v o l u t i o ns p e e d a n de · 215 · 2009年11月 农机化研究 第11期

液压机械无级变速器设计与试验分析

液压机械无级变速器设计与试验分析 摘要：液压机械无级变速器（HMCVT）兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点，适应了大功率拖拉机的传动要求。功率经分流机构分流，液压调速机构中的变量泵驱动定量马达，在正、反向最大速度间无级调速，液压调速机构与机械变速机构相配合，经汇流机构汇合，实现档位内微调，通过换挡机构实现档位间粗调，最终实现车辆的无级变速。 关键词：单行星齿轮；液压机械无级变速器；设计 对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析，根据性能参数，设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器（HMCVT），包括发动机、液压调速机构和离合器的选择，单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。 一、变速器总体设计方案 1.变速器用途和选材。设计一种用于时速－10～30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。变速器由纯液压起步、后退档，液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。液压调速机构选择SAUEＲ90系列055型变量泵、定量马达及附件，采用电气排量控制（EDC）构成闭环回路。选择潍柴WP4．165柴油机作为变速器配套发动机，最大输出功率Pemax=120 kW，全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h，额定转速nemax=2 300 r/min，最大转矩Temax=600 N·m。汇流机构选用2K－H行星排，行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比，取k=3．7。太阳轮、行星架材料选用20crmnti，齿圈材料选用40cr。模数为3，实际中心距为57 mm，太阳轮与行星架采用角度变位，行星架与齿圈采用高度变位。太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩，并充分利用液压元件特性，以提高使用寿命。 2.变速器设计方案。液压机械无级变速器设计方案如图1。变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局，行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。 1．机械动力输入轴2．输入轴3．前进后退档接合套4．变量泵5．定量马达6．液压机械输出轴7．液压动力输入轴8．输出轴 图1 液压机械无级变速器结构图 离合器L1、L2由比例压力阀控制，结合平稳，起主离合器作用，其它离合器采用电磁换向阀控制，以降低成本；变速器起步和制动为纯液压传动，此时，离合器L8接合；L1～L4是行星排同步离合器，L5～L7是换挡机构离合器。所有离合器由补油泵供油，采用蓄能器减小离合器动作时的油压波动，采用大排量低压齿轮泵供油冷却润滑油路。 二、HMCVT试验台设计 HMCVT试验台用于HMCVT性能试验，试验内容包括空载损耗特性试验、无级调速特性试验、传动效率特性试验和自动调速特性试验。空载损耗试验用于考查HMCVT输出轴不加载状态下变速器功率消耗随变速器速比变化情况；无级调速特性试验用于考查发动机工作在最佳工作点下HMCVT的无级调速范围；传动效率特性试验用于考查HMCVT在不同速比下的传动效率，验证HMVCT传动的高效率特性；自动调速特性试验用于考查负载连续变化时HMCVT速比对发动机最

乘用车无级变速器液压系统毕业设计

摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀

ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic control system；Digital pressure regulator valve

机械无级变速机构

图12.1 移动滚轮平盘式无级变速器 12 机械无级变速机构 12.1 概述 无级变速传动是一种输出转速在一定范围内可以调节的独立工作单元，无级变速传动分为电力无级变速传动、液力无级变速传动和机械无级变速传动。电力无级变速的原理是改变电机的磁通、电压、电流或频率；液力无级变速传动的原理是改变液体的体积或液流的路径；机械无级变速传动的原理是改变某一构件的位置或尺寸。从传动原理上划分，机械无级变速传动分为牵引力（摩擦力）式与机构传动式。从结构上划分，机械无级变速传动分为定轴无中间滚动体式，中间滚动体定轴式和行星运动中间滚动体式。本书仅介绍机械无级变速传动的类型、工作原理、传动特性与应用。在某些生产工艺中，采用机械无级变速传动有利于简化传动的结构，提高生产率与产品质量，节约能源，便于实现自动控制。 12.2 定轴无中间滚动体式机械无级变速传动 12.2.1 正交轴无级传动 定轴无中间滚动体式机械无级变速传动是结构相对简单的一种牵引力式无级变器。图12.1为一种正交轴结构的移动滚轮平盘式无级变速器，通过滑键或花键将滚轮2装于输入轴1上，输入轴1向下压滚轮2，滚轮2与输出轴3上的圆盘之间产生摩擦力，滚轮2在水平方向由调速机构改变位置（如螺旋机构）。设输入轴1的转速为ω1，输出轴3的转速为ω3，滚轮2的位置为R 3，滚轮2的直径为d 2，滚轮2与圆盘3之间无相对滑动时，输出轴3的转速ω3与传动比i 13分别为 )112(/5.03123-= R d ωω )212()5.0/(/233113-== d R i ωω 当R 3在一定范围内变化时，输出轴的转速得到调节，ω3与R 3成反比关系。 当轴1主动时，设滚轮2与圆盘3之间的正压力为N 23，两者之间的摩擦系数为f ，摩擦力F 23＝N 23f ，则圆盘3获得的功率P 3＝N 23fR 3ω3＝N 23fR 3(0.5d 2ω1)/ R 3＝0.5N 23fd 2ω1，不论R 3如何变化，即滚轮2在任何位 置，其输出的功率P 3不变，称为恒功率型无级传动。当轴1主动时，圆盘3获得的转矩T 3＝N 23fR 3，T 3与R 3成正比。 当圆盘3主动时，轴1获得的功率P 1＝N 23f (0.5d 2ω1)＝N 23f (0.5d 2)R 3/(0.5d 2)ω3＝N 23fR 3ω3，P 1与R 3、ω3成正比。当圆盘3主动时，轴1获得的转矩T 1＝0.5d 2N 23f ，不论R 3如何变化，即滚轮2在任何位置，轴1所得到的转矩T 1不变，称为恒转矩型无级传动。 该种无级变速器传递的功率可达4 KW ，机械效率在0.8～0.85之间，传动比在0.2～2.0之间。 12.2.2 相交轴锥盘环锥式无级传动 图12.2为一种相交轴锥盘环锥式无级变速器。锥盘2的半锥角为θ，通过滑键或花键将锥盘2

乘用车无级变速器液压系统设计

本科学生毕业设计 乘用车无级变速器液压系统设计 系部名称：汽车工程系 专业班级：车辆工程B05-18班 学生：高新明 指导教师：安永东 职称：副教授 黑龙江工程学院 二○○九年六月

The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic system design Candidate：Gao XinMing Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-18 Supervisor：Associate Prof. An YongDong Heilongjiang Institute of Technology

2009-06·Harbin

摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀

机械无级变速传动例题讲解

1． 推导BUS 型机械无级变速器的滑动率ε。 解：BUS 的滑动率求解主要求出*i ，要根据有滑移存在时的几何尺寸来计算，方法同无滑移时一样，关键是找出几何关系，可求出BUS 的滑动率。 图1 BUS 变速器运动分析简图(主要几何尺寸) 由图1可知BUS 型变速器的传动原理属于3K 型行星传动，a,b,e 为中心论，H 为转臂，V 为行星锥。当中心轮e 固定不动时，中心轮b 和a 之间的传动比为： H ae H be e ba i i i --=11 (1) 上式中H ae i 是转臂H 固定不动时，a 和e 的传动比，由下图 2 图2 BUS 变速器运动分析简图(角速度矢量图) 可知它应为：

r R r R r R R r i a e e e a H ae 11-=?- = 而H be i 是转臂不动时，b 和e 的传动比为： r R r R r R R r i b e e e b H be 11-=?- = 将H ae i 和H be i 代入式(1)中，得到： 1 1r R R r r R R r i b e b e e ba +- = 由于外环e 实际是固定不动的，其角速度0=e ω，所以： a b e a e b e ba i ωωωωωω= --= 由此可知e ae i 实际上就是变速器的传动比，并且等于输出轴角速度b ω与输入轴a ω角速度的比值。把变速器的传动比e ba i 简写为i ，则： 1 1 r R R r r R R r i b e b e a b +- = =ωω (2) (2)式可进一步简化为： 1 1 r R R r r r i a e +-= (3) 又由锥体半径之间的关系：当βα,被确定后，外环的摩擦半径e R ，主动锥的大端半径a R 和行星锥打断半径1r 之间有下述唯一确定的关系： ()()β βαβαsin sin sin 1 r R R a e =-=+ 则式(3)可简化为

乘用车无级变速器液压系统设计

二○○九年六月 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic system design Candidate：Gao XinMing Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-18 Supervisor：Associate Prof. An YongDong Heilongjiang Institute of Technology 2009-06·Harbin

摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀 ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic

液压机械无级变速器( HMT)原理及应用分析

现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器， 1液力机械式变速器（AT）液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。 2液压机械无级变速器（HMT）及应用分析 3静液压无级变速器（HST）及其应用分析静液压无级变速器（HST）依靠液压变量马达实现纯液压无级变速，效率较AT高，但较齿轮变速器低许多，传递功率不大 4 金属带式无级变速器 为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。 目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置，自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式，但不能实现真正的无级变速。 另外还出现了全液压传动的无级变速器，其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展，并取得了非常好的效果，大大提高了整机的行使平顺性和作业性能，液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题，按当代的技术水平，纯液压传动中最高效率在80-85%左右，而在车辆使用中，一般只能达到50-60%。此外，适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工，也使液压传动的车辆增加了制造成本。另外，这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大，即功率越大时，效率和寿命愈难以保证，生产愈困难，在市场上愈难买到。液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性，决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。 机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点，可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。以小功率的液压元件传递大功率特性，高效率特性，为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。 液压机械无级传动是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递，分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合，最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。液压元件只负担最大功率的一部分，其他功率都由机械路传递。这相当于将液压无级变速功率扩大，传动总效率相对于液压传动也显著提高，和液力机械传动相比，装载量最大可提高30%，燃油经济性最大可提高25%。其特点是通过机械传动实现功率转递，通过液压机械相结合实现无级变速。 液压机械无级变速器（ HMT）及应用分析 液压机械无级变速器（HMT）由液压调速机构和机械变速机构及分、汇流机构组成，是一种液压功率流与机械功率流并联的传动形式，通过机械传动实现传动高效率，通过液压传动与机械传动相结合实现无级变速。其原理如1所示，输入功率经分流机构分流为两路，一路经液压调速机构流至汇流机构，另一路经机械变速机构传至汇流机构，由于液压调速机构具有无级调速特性（通过控制系统控制变量泵斜盘倾角的变化使排量改变来实现），与机械变速机构经汇流机构汇流后，使HMT实现无级变速。液压调速机构有变量泵-定量马达，定量泵-变量马达，变量泵-变量马达3种形式，第一种应用较多。机械变速机构为自动有级变速器。分、汇流机构为定轴齿轮传动或行星齿轮传动，从成本及实

小功率机械摩擦式无级变速器结构设计

目录 摘要 (2) Abstract: (4) 第一章绪论 (5) §1.2 机械无级变速器的特征和应用 (6) §1.3机械无级变速器的选用和润滑密封 (8) §1.4 本文的主要内容及要求 (10) 第二章摩擦无级变速器的机械特性加压装置和调速机构 (11) §2.1 机械特性 (11) §2.2 调速操纵机构 (12) §2.3 加压装置 (13) 第三章摩擦式无级变速器设计说明和计算过程 (14) §3.1 摩擦机械无级变速器的工作原理 (14) §3.2 摩擦无级变速器的特点 (15) §3.3 锥轮的设计与计算 (15) §3.4 钢环的设计与计算 (19) 1、钢环尺寸和参数的确定 (19) 2、强度验算 (21) §3.5 轴系的设计 (22) §3.6 轴的结构设计 (23) 第四章主要零件的校核 (25) §4.1 ．输出，输入轴的校核 (25) §4.2 . 轴承的校核 (26) 总结 (27) 致谢 (28) 参考文献资料 (29) 附录：文献翻译 (29)

摩擦式机械无级变速器结构设计 摘要 在某种控制的作用下，使机器的输出轴转速可在两个极值范围内连续变化的无级变速器传动随着机械、材质及加工工艺的高速发展和其需求量日益增多而得到广泛应用和发展。无级变速器的主动和从动两根轴通过传递转矩的中间介质（机械构件、流体、电磁流等）把两根轴直接或间接地联系起来并传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时，则两轴间的传动比发生变化（在两极值范围内连续而任意地变化）。用机械构件作为中间介质的为机械无级变速器，其包括摩擦式和脉动式。无级变速器与定传动比传动及有级变速传动（它只有有限的几种传动比）相比，其优点是能够根据工作需要在一定范围内连续变换速度，以适应输出转速和外界负载变化的要求，摩擦式机械无级变速器依靠传动元件之间的摩擦进行传动，钢材材质、加工工艺水平和润滑油料品质等因素是摩擦式机械式无级变速器不断发展的重要保证。本文通过查阅相关的诸多文献和书籍手册等进行钢环式无级变速器原理及其结构、变速原理的传动结构的实现的研究，并对摩擦式机械无级变速器进行结构设计，可直接作为设计文件或指导文件进行生产加工。 关键词：无级变速器；摩擦式；传动；润滑；

探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理念(新编版)

探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理念(新编版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0417

探讨拖拉机液压机械无级变速器的设计理 念(新编版) 无论是农用还是工业运输用途，拖拉机机械运转质量都发挥着不可小觑的功效。根据现下技术条件基础下的液压机械无级变速操控装置现状进行观察，其中的单排机理部件和变量泵支持的马达液压式传动结构，利用多档支持功能的变速箱实现系统中心的搭建。 拖拉机进行实地作业操作环节中，面临不同环境因素和外界负荷的频繁危机影响，必须深度掌握内部发动机机理和变速结构的适时变更转换原理，适当控制扭矩适应负荷程度和行驶活动过程中的阻力效果，充分发挥机械运转制动质量，保证内部油气的合理消耗，满足经济效果的科学补充要求。传统拖拉机变速系统中的换挡机制自由掌控标准有限，对于一些连续性的无级操控处理无法全面掌控，

即便适当增加档位结构，也会造成变速箱机械结构的严重负担。而液压式无级变速器在利用机械功率新型传动制备装置的机理条件下，配合变量泵和单排内部部件进行马达制动结构范围的拓展，促进先进科技校正后的机械整改工作质量得到完善和提高。 相关机械传动方案的原理内容整理 目前市面上存在的拖拉机变速箱既定样本格式主要是（6+2）档，在一定传动结构必要模式的控制范围下，这种拖拉机在对速比机制的调整工作上没有过高的主观定义效果，实际工作有效区段把握范围不够宽泛。透过传统工艺的潜在继承要求和整体机械配套的固化样式因素进行保留意见的阐述，这种原始机型总体尺寸和结构效应参数规模基本可以保持不变，只要全力对变速箱结构进行整改即可。由于这类样品的中央传动设备和尾端制动占总体动力比例值约为22.134，实际驱动支持轮部分的动力扩展范围在0.437米左右，加上发动机机械的基本转速可以维持在每分钟2200转的前提因素下，这种对机械原理内容的总结工作还是利用现实生产工业活动中的机械适应状况进行国外先进经验技术的武装、补充，并根据同类型的

液压机械无级变速器传动特性分析示范文本

液压机械无级变速器传动特性分析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

液压机械无级变速器传动特性分析示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 液压机械无级变速器对车辆实现无级变速具有重要的 作用。本文先对液压机械无级变速器进行了简单的介绍， 再重点分析了液压机械无级传动变速器的传动特性。 在车辆动力系统发展的过程中，从有级变速发展到无 级变速成为了一种趋势。安装有级变速器的车辆在行驶过 程中，发动机不能够一直处于最佳状态。这不仅降低了驾 驶的舒适性，而且降低了发动机的使用效率，造成了一定 能源的浪费。在改进的过程中，人们发明了液力变矩器及 其闭锁装置、自动换挡机构等。这些改进虽然在一定程度 上弥补了有级传动的不足，但是还不能够实现真正的无级 变速。液压传动技术的发展为无级变速提供了新的技术支

持，纯液压传动能够实现无级变速，保证汽车行驶的稳定性能。但是纯液压传动的传动效率偏低，能源利用率不高。为此可以将液压和机械进行结合，将机械的高传动效率和液压的无级控制结合在一起，从而实现液压机械无级传动。液压机械无级传动变速器工作时，具有无级调速、传动功率比值高以及高效率等传动特性。本文先对液压机械无级传动变速器的工作原理和特点进行介绍，再着重探讨和分析液压机械无级传动变速器的传动特性。 液压机械无级变速器概述 在液压机械无级传动器中，存在着两个功率流的传动，属于双功率流传动范畴。液压机械无级传动器主要由液压和机械两个部分组成。液压部分是由一些液压元件组成，包括变排量和定排量元件，主要负责传递液压路功率。机械部分是由行星排或齿轮构成，主要负责传递机械路功率。液压部分传递的功率可以通过液压元件调节实现

机械无级变速器分类及型号编制方法

机械无级变速器分类及型号编制方法（JB/T7683-95） 1主题内容与适用范围 本标准规定了机械无级变速器（简称无级变速器）的分类和型号编制方法。本标准适用于机械无级变速器。 2无级变速器的分类 2.1固定轴无级变速器 2.1.1滚轮平盘无级变速器 2.1.2滚轮长锥无级变速器 2.1.3球轮锥盘无级变速器 2.1.4锥盘环盘无级变速器 2.1.4.1相交轴锥盘环盘无级变速器（干式、湿式） 2.1.4.2平行轴锥盘环盘无级变速器（干式、湿式） 2.1.4.3两级锥盘环盘无级变速器 2.1.5光杆转环直线无级变速器 2.1.6滚锥平盘无级变速器 2.1.6.1单滚锥平盘无级变速器 2.1.6.2双滚锥平盘无级变速器 2.1.6.3四滚锥平盘无级变速器 2.1.7偏置球锥无级变速器 2.1.8钢环锥轮无级变速器 2.1.8.1 内钢环长锥无级变速器

2.1.8.2 外钢环长锥无级变速器 2.1.8.3 刚环分离锥轮无级变速器2.1.9多盘无级变速器； 2.1.9.1单锥多盘无级变速器 2.1.9.2单级多盘无级变速器 2.1.9.3两级多盘无级变速器 2.1.10钢球无级变速器 2.1.10.1钢球平盘无级变速器 2.1.10.2钢球杯轮无级变速器 2.1.10.3钢球锥轮无级变速器 2.1.10.4无轴钢球锥轮无级变速器2.1.10.5无轴钢球内锥轮无级变速器2.1.11弧锥轮无级速器 2.1.11.2弦置弧锥轮无级变速器2.1.11.3络筒式弧锥轮无级变速器2.1.12菱锥锥轮无级变速器 2.2行星无级变速器 2.2.1行星锥盘无级变速器 2.2.2行星菱锥无级变速器 2.2.3行星长锥无级变速器 2.2.4行星锥鼓无级变速器 2.2.5无轴行星菱锥无级变速器

机械无级变速器分析

机械无级变速器分析 摘要 机械无极变速器传动是指在某种控制的作用下使机器的输出轴转速可在两个极值范围内连续变化的传动装置。能够适应工艺要求多变、工艺流程机械化和自动化发展以及改善机械工作性能。它具有主动和从动两根轴，并能通过传递转矩的中间介质把两根轴直接或间接地联系起来，以传递动力。当对主、从动轴的联系关系进行控制时，即可使两轴间的传动比在两极值范围内连续而任意地变化。 钢球式无极变速器是以钢球作为中间传动元件，通过改变钢球主动侧和从动侧的工作半径来实现输出轴转速连续变化的机械无级变速器。由钢球、主动锥轮、从动锥轮和内环所组成。动力由输入轴输入，带动主动锥轮同速转动，经钢球利用摩擦力驱动内环和从动锥轮，再经从动锥轮，V形槽自动加压装置驱动输出轴将动力输出，调整钢球抽芯的倾斜角就可达到变速的目的。本文分析在传动过程中变速器的主、从动轮，钢球的工作原理和受力关系；通过受力关系分析。 这种无级变速器具有良好的结构和性能优势，具有很强的实用价值，完全可以作为批量生产的无级变速器。其主要特点是：变速范围较宽；恒功率特性好；可以升、降速,正、反转；运转平稳,抗冲击能力较强；使用寿命长；调速简单,工作可靠；容易维修。 关键词：机械无级变速器原理钢球调速 # 绪论 机械无级变速器的概述和应用 机械无级变速器是由变速传动机构、调速机构以及加压装置和输出机构组成的一种传动装置。其功能特征主要是：在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求。 机械无级变速器转速稳定、滑动率小、具有恒功率机械特性、传动效率较高，能更好地适应各种机械的工况要求及产品需要，易于实现整个系统的机械化、自动化，且结构简单，维修方便、价格相对便宜；特别是某些机械无级变速器可以在很大的变速范围内具有恒功率的机械特性，这是电气和液压无级变速所难以达到的。机械无级变速器的适用范围广，在驱动功率不变的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速以产生相应的驱动力矩（如

液压机械无级变速器( HMT)原理及应用分析.

现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器, 1液力机械式变速器(AT液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。 2液压机械无级变速器(HMT及应用分析 3静液压无级变速器(HST及其应用分析静液压无级变速器(HST依靠液压变量马达实现纯液压无级变速,效率较AT高,但较齿轮变速器低许多,传递功率不大 4 金属带式无级变速器 为了充分利用发动机大的功率,节约能源以及获得优良的动力性能,最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。 目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置,自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式,但不能实现真正的无级变速。 另外还出现了全液压传动的无级变速器,其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展,并取得了非常好的效果,大大提高了整机的行使平顺性和作业性能,液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题,按当代的技术水平,纯液压传动中最高效率在80-85%左右,而在车辆使用中,一般只能达到50-60%。此外,适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工,也使液压传动的车辆增加了制造成本。另外,这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大,即功率越大时,效率和寿命愈难以保证,生产愈困难,在市场上愈难买到。液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性,决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。 机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点,可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。以小功率的液压元件传递大功率特性,高效率特性,为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。